JPH07106277A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH07106277A JPH07106277A JP24900393A JP24900393A JPH07106277A JP H07106277 A JPH07106277 A JP H07106277A JP 24900393 A JP24900393 A JP 24900393A JP 24900393 A JP24900393 A JP 24900393A JP H07106277 A JPH07106277 A JP H07106277A
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- Japan
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- film
- insulating film
- etching
- pattern
- semiconductor device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンタクト及び配線層を簡便な方法で形成す
る。 【構成】 絶縁膜11上に下層10とのコンタクト孔と
配線層を形成する為の溝との両方を併せ持つレジストパ
ターン23を形成し、絶縁膜11を順テーパー状にエッ
チングすることにより特定寸法幅以下の配線層形成用の
パターンでは絶縁膜11の途中まででエッチングが終了
した形状となる第1の溝と、かつ特定寸法幅以上のコン
タクト孔形成用のパターンでは絶縁膜11の下地にまで
エッチングが到達した形状となる第2の溝を形成する。 【効果】 微細かつ高信頼性なコンタクト及び配線層を
1回のマスク工程及び1回の埋め込み工程により同時に
しかも簡便に形成し、製造単価を低減することが出来
る。
る。 【構成】 絶縁膜11上に下層10とのコンタクト孔と
配線層を形成する為の溝との両方を併せ持つレジストパ
ターン23を形成し、絶縁膜11を順テーパー状にエッ
チングすることにより特定寸法幅以下の配線層形成用の
パターンでは絶縁膜11の途中まででエッチングが終了
した形状となる第1の溝と、かつ特定寸法幅以上のコン
タクト孔形成用のパターンでは絶縁膜11の下地にまで
エッチングが到達した形状となる第2の溝を形成する。 【効果】 微細かつ高信頼性なコンタクト及び配線層を
1回のマスク工程及び1回の埋め込み工程により同時に
しかも簡便に形成し、製造単価を低減することが出来
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に半導体基板上に接続孔と配線層を同時にかつ
簡便に形成する半導体装置の製造方法に関する。
関し、特に半導体基板上に接続孔と配線層を同時にかつ
簡便に形成する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置に於ては益々高性能化
・高機能化が進み、それに伴い微細かつ高信頼性な配線
・コンタクトの形成が必要とされている。その手法とし
て、ブランケットW−CVD法やCMP(ケミカルメカ
ニカルポリッシング)法、金属の高温フロー法等による
埋め込み配線・埋め込みコンタクトを形成する製造方法
の提案がなされている。
・高機能化が進み、それに伴い微細かつ高信頼性な配線
・コンタクトの形成が必要とされている。その手法とし
て、ブランケットW−CVD法やCMP(ケミカルメカ
ニカルポリッシング)法、金属の高温フロー法等による
埋め込み配線・埋め込みコンタクトを形成する製造方法
の提案がなされている。
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
半導体装置の製造方法の一例について説明する。
半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【0004】図4a〜dは従来の半導体装置の製造方法
の工程断面図を示すものである。半導体基板10上に絶
縁膜としてBPSG膜11を堆積し、その上にレジスト
パターン21を形成する(図4a)。次にレジストパタ
ーン21をマスクにドライエッチングによりコンタクト
孔31を開口してレジスト21を除去する(図4b)。
その後、ブランケットW−CVD法により埋め込みコン
タクトを形成する。即ちCVD法によりW膜を全面に形
成した後、全面エッチバックを行い、コンタクト孔31
のW膜41のみをのこして余分なW膜を除去する(図4
c)。その後アルミ合金膜13を全面に堆積し、レジス
トパターン22を形成した後(図4d)、レジストパタ
ーン22をマスクにドライエッチングによりアルミ配線
層13を形成する(図4e)。
の工程断面図を示すものである。半導体基板10上に絶
縁膜としてBPSG膜11を堆積し、その上にレジスト
パターン21を形成する(図4a)。次にレジストパタ
ーン21をマスクにドライエッチングによりコンタクト
孔31を開口してレジスト21を除去する(図4b)。
その後、ブランケットW−CVD法により埋め込みコン
タクトを形成する。即ちCVD法によりW膜を全面に形
成した後、全面エッチバックを行い、コンタクト孔31
のW膜41のみをのこして余分なW膜を除去する(図4
c)。その後アルミ合金膜13を全面に堆積し、レジス
トパターン22を形成した後(図4d)、レジストパタ
ーン22をマスクにドライエッチングによりアルミ配線
層13を形成する(図4e)。
【0005】この様に、従来技術では各種埋め込み技術
の採用により工程数が益々増加する一方であり、その為
製造単価の増大が深刻な問題となってきている。
の採用により工程数が益々増加する一方であり、その為
製造単価の増大が深刻な問題となってきている。
【0006】この様な製造単価の増大に対処する試み
が、J.L.Yehらによって報告されている(IEEE Procee
ding V-MIC pp.95-100,1988)。J.L.Yehらによる半導
体装置の製造方法について、図面を参照しながら以下に
説明する。
が、J.L.Yehらによって報告されている(IEEE Procee
ding V-MIC pp.95-100,1988)。J.L.Yehらによる半導
体装置の製造方法について、図面を参照しながら以下に
説明する。
【0007】図5a〜eはJ.L.Yehらによる半導体装
置の製造方法の工程断面図を示すものであり、また図6
はそこで用いられるレジストパターン23の平面図およ
び対応する工程断面図である。
置の製造方法の工程断面図を示すものであり、また図6
はそこで用いられるレジストパターン23の平面図およ
び対応する工程断面図である。
【0008】半導体基板10上に絶縁膜としてBPSG
膜11を堆積し、更にその上にポリシリコン膜12を堆
積した後、レジストパターン23を形成する(図5
a)。ここでレジストパターン23は、図6に示した様
にコンタクト形成用の窓と配線層形成用の溝の両方を併
せ持つパターンである。次にレジストパターン23をマ
スクにドライエッチングによりポリシリコン膜12及び
BPSG膜11の一部を開口してレジスト23を除去す
る(図5b)。その後、ブランケットW−CVD法によ
りコンタクト部分の側壁及び配線部分のW膜41を残し
て余分なW膜を除去する(図5c)。その後、ポリシリ
コン膜12及び第1のW膜41をマスクにドライエッチ
ングによりコンタクト孔31を開口し(図5d)、再度
ブランケットW−CVD法によりコンタクト孔31を第
2のW膜42により埋め込む(図5e)。
膜11を堆積し、更にその上にポリシリコン膜12を堆
積した後、レジストパターン23を形成する(図5
a)。ここでレジストパターン23は、図6に示した様
にコンタクト形成用の窓と配線層形成用の溝の両方を併
せ持つパターンである。次にレジストパターン23をマ
スクにドライエッチングによりポリシリコン膜12及び
BPSG膜11の一部を開口してレジスト23を除去す
る(図5b)。その後、ブランケットW−CVD法によ
りコンタクト部分の側壁及び配線部分のW膜41を残し
て余分なW膜を除去する(図5c)。その後、ポリシリ
コン膜12及び第1のW膜41をマスクにドライエッチ
ングによりコンタクト孔31を開口し(図5d)、再度
ブランケットW−CVD法によりコンタクト孔31を第
2のW膜42により埋め込む(図5e)。
【0009】従来方法では、コンタクト形成及び配線形
成用に2枚のマスクを要していたのに対し、この方法で
は1枚のマスク工程によりコンタクト及び配線を形成す
ることができ、製造単価を低減することができる。
成用に2枚のマスクを要していたのに対し、この方法で
は1枚のマスク工程によりコンタクト及び配線を形成す
ることができ、製造単価を低減することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、J.L.
Yehらのような方法では、マスク工程数を低減すること
はできても、ブランケットW−CVD法による埋め込み
を2回行なう上に、新たにコンタクトエッチングの際エ
ッチング防止膜が必要になる等、総合的には製造単価を
低減することができないという問題点を有していた。
Yehらのような方法では、マスク工程数を低減すること
はできても、ブランケットW−CVD法による埋め込み
を2回行なう上に、新たにコンタクトエッチングの際エ
ッチング防止膜が必要になる等、総合的には製造単価を
低減することができないという問題点を有していた。
【0011】本発明は上記問題点に鑑み、簡便な方法で
製造単価を低く抑えながらも、微細かつ高信頼性な配線
・コンタクトの形成を行なう半導体装置の製造方法を提
供するものである。
製造単価を低く抑えながらも、微細かつ高信頼性な配線
・コンタクトの形成を行なう半導体装置の製造方法を提
供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に下層
とのコンタクト孔と配線層を形成する為の溝との両方を
併せ持つレジストパターンを形成し、前記絶縁膜を順テ
ーパー状にエッチングすることにより、特定寸法幅以下
の配線層形成用のパターンでは前記絶縁膜の途中までで
エッチングが終了した形状となる第1の溝と、かつ特定
寸法幅以上のコンタクト孔形成用のパターンでは前記絶
縁膜の下地にまでエッチングが到達した形状となる第2
の溝を形成し、前記レジストを除去した後、前記溝を導
電性薄膜により埋め込むことを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供するものである。
めに本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に下層
とのコンタクト孔と配線層を形成する為の溝との両方を
併せ持つレジストパターンを形成し、前記絶縁膜を順テ
ーパー状にエッチングすることにより、特定寸法幅以下
の配線層形成用のパターンでは前記絶縁膜の途中までで
エッチングが終了した形状となる第1の溝と、かつ特定
寸法幅以上のコンタクト孔形成用のパターンでは前記絶
縁膜の下地にまでエッチングが到達した形状となる第2
の溝を形成し、前記レジストを除去した後、前記溝を導
電性薄膜により埋め込むことを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供するものである。
【0013】
【作用】本発明は上記した構成によって、コンタクト孔
及び配線層を同時にしかも簡便に形成することができ、
製造単価を低減することとなる。
及び配線層を同時にしかも簡便に形成することができ、
製造単価を低減することとなる。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例の半導体装置の製造方
法について、図面を参照しながら説明する。
法について、図面を参照しながら説明する。
【0015】図1a〜dは本発明の実施例における半導
体装置の製造方法の工程断面図を示すものである。また
図2a〜bは本発明の実施例において使用するマスクパ
ターンの平面図及び対応する工程断面図を示すものであ
る。
体装置の製造方法の工程断面図を示すものである。また
図2a〜bは本発明の実施例において使用するマスクパ
ターンの平面図及び対応する工程断面図を示すものであ
る。
【0016】半導体基板10上に絶縁膜としてBPSG
膜11を900nm堆積し、900℃30分の熱処理を行
なった後、レジストパターン23を形成する(図1
a)。次にレジストパターン23をマスクにBPSG膜
11をドライエッチングする(図1b)。その際、エッ
チング中に発生する反応物の側壁への堆積が多い条件で
エッチングを行うことにより、BPSG膜11は順テー
パー状にエッチングされ、溝が形成される。その後レジ
ストパターン23を除去した後、CVD法により全面に
W膜41を1.0μm堆積し(図1c)、全面エッチバック
することにより、BPSG膜11に形成された溝部分を
残して不要なW膜を除去して埋め込みコンタクト及び埋
め込み配線層を形成する(図1d)。
膜11を900nm堆積し、900℃30分の熱処理を行
なった後、レジストパターン23を形成する(図1
a)。次にレジストパターン23をマスクにBPSG膜
11をドライエッチングする(図1b)。その際、エッ
チング中に発生する反応物の側壁への堆積が多い条件で
エッチングを行うことにより、BPSG膜11は順テー
パー状にエッチングされ、溝が形成される。その後レジ
ストパターン23を除去した後、CVD法により全面に
W膜41を1.0μm堆積し(図1c)、全面エッチバック
することにより、BPSG膜11に形成された溝部分を
残して不要なW膜を除去して埋め込みコンタクト及び埋
め込み配線層を形成する(図1d)。
【0017】レジストパターン23は図2aに示した様
に、コンタクト形成用の窓と配線層形成用の溝の両方を
併せ持つパターンであり、かつコンタクト孔部分の短辺
の長さ(図2のxに相当)が配線層形成用の溝の幅(図
2のyに相当)の2倍以上の大きさ、すなわちx≧2y
とする。ここで例えば配線層形成用の溝の幅yが0.6μm
で膜厚900nmのBPSG膜をテーパー角度60度で順
テーパー状にエッチングするとすれば、エッチングはB
PSG膜の膜厚300nmを残して停止する。この時、コ
ンタクト孔部分の短辺の長さxを配線層形成用の溝の幅
yの2倍即ち1.2μmとすれば、コンタクト形成用の窓の
部分は0.3μmの開口部を有して確実に下地までエッチン
グされることになる。
に、コンタクト形成用の窓と配線層形成用の溝の両方を
併せ持つパターンであり、かつコンタクト孔部分の短辺
の長さ(図2のxに相当)が配線層形成用の溝の幅(図
2のyに相当)の2倍以上の大きさ、すなわちx≧2y
とする。ここで例えば配線層形成用の溝の幅yが0.6μm
で膜厚900nmのBPSG膜をテーパー角度60度で順
テーパー状にエッチングするとすれば、エッチングはB
PSG膜の膜厚300nmを残して停止する。この時、コ
ンタクト孔部分の短辺の長さxを配線層形成用の溝の幅
yの2倍即ち1.2μmとすれば、コンタクト形成用の窓の
部分は0.3μmの開口部を有して確実に下地までエッチン
グされることになる。
【0018】本第1の実施例によれば、微細かつ高信頼
性な配線・コンタクトの形成を、1回のマスク工程及び
1回の埋め込み工程によって形成することができ、その
結果製造単価を著しく低減することができる。
性な配線・コンタクトの形成を、1回のマスク工程及び
1回の埋め込み工程によって形成することができ、その
結果製造単価を著しく低減することができる。
【0019】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。図3a〜dは本発明の第2の実
施例を示す半導体装置の製造方法の工程断面図である。
参照しながら説明する。図3a〜dは本発明の第2の実
施例を示す半導体装置の製造方法の工程断面図である。
【0020】半導体基板10上に絶縁膜としてBPSG
膜11を今度は1200nm堆積し、900℃30分の熱
処理を行なった後、レジストパターン23を形成する
(図3a)。ここでレジストパターン23は、上記第1
の実施例の場合と同じパターンである。次にレジストパ
ターン23をマスクにBPSG膜11を2段階でドライ
エッチングする。第1の条件では異方性を保ったまま垂
直に300nmエッチングし(図3b)、次に第2の条件
ではエッチング中に発生する反応物の側壁への堆積が多
い条件として、BPSG膜11を順テーパー状にエッチ
ングし、溝を形成する(図3c)。その後レジストパタ
ーン23を除去した後、CVD法により全面にW膜を1.
0μm堆積し、全面エッチバックすることにより、BPS
G膜11に形成された溝部分を残して不要なW膜を除去
して埋め込みコンタクト及び埋め込み配線層41を形成
する(図3d)。
膜11を今度は1200nm堆積し、900℃30分の熱
処理を行なった後、レジストパターン23を形成する
(図3a)。ここでレジストパターン23は、上記第1
の実施例の場合と同じパターンである。次にレジストパ
ターン23をマスクにBPSG膜11を2段階でドライ
エッチングする。第1の条件では異方性を保ったまま垂
直に300nmエッチングし(図3b)、次に第2の条件
ではエッチング中に発生する反応物の側壁への堆積が多
い条件として、BPSG膜11を順テーパー状にエッチ
ングし、溝を形成する(図3c)。その後レジストパタ
ーン23を除去した後、CVD法により全面にW膜を1.
0μm堆積し、全面エッチバックすることにより、BPS
G膜11に形成された溝部分を残して不要なW膜を除去
して埋め込みコンタクト及び埋め込み配線層41を形成
する(図3d)。
【0021】本第2の実施例によっても、上記第1の実
施例と同様に微細かつ高信頼性な配線・コンタクトの形
成を、1回のマスク工程及び1回の埋め込み工程によっ
て形成することができ、その結果製造単価を著しく低減
することができる。更にはBPSG膜11のエッチング
を2段階で行うことにより、BPSG膜の膜厚を任意に
設定することができ、かつ埋め込み配線部分の断面積を
大きくして配線抵抗を低減し、素子の高速化を図ること
が出来る。
施例と同様に微細かつ高信頼性な配線・コンタクトの形
成を、1回のマスク工程及び1回の埋め込み工程によっ
て形成することができ、その結果製造単価を著しく低減
することができる。更にはBPSG膜11のエッチング
を2段階で行うことにより、BPSG膜の膜厚を任意に
設定することができ、かつ埋め込み配線部分の断面積を
大きくして配線抵抗を低減し、素子の高速化を図ること
が出来る。
【0022】なお、第1及び第2の実施例において、半
導体基板との層間絶縁膜としてBPSG膜を用いたが、
SiO2膜やPSG膜、SiN膜、有機樹脂膜等の絶縁性
膜或はそれらの多層膜としてもよい。また配線膜として
W膜を用いたが、その他の高融点金属や高融点金属合
金、或は高温アルミスパッタやそれらのメルトフロー及
びそれらの多層膜としてもよい。
導体基板との層間絶縁膜としてBPSG膜を用いたが、
SiO2膜やPSG膜、SiN膜、有機樹脂膜等の絶縁性
膜或はそれらの多層膜としてもよい。また配線膜として
W膜を用いたが、その他の高融点金属や高融点金属合
金、或は高温アルミスパッタやそれらのメルトフロー及
びそれらの多層膜としてもよい。
【0023】また、第1及び第2の実施例では半導体基
板とのコンタクト及び直上の配線層を例に説明したが、
多層配線の場合でも同様であることは言うまでもない。
板とのコンタクト及び直上の配線層を例に説明したが、
多層配線の場合でも同様であることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明は絶縁膜上に下層
とのコンタクト孔と配線層を形成する為の溝との両方を
併せ持つレジストパターンを形成し、前記絶縁膜を順テ
ーパー状にエッチングすることにより特定寸法幅以下の
配線層形成用のパターンでは前記絶縁膜の途中まででエ
ッチングが終了した形状となる第1の溝と、かつ特定寸
法幅以上のコンタクト孔形成用のパターンでは前記絶縁
膜の下地にまでエッチングが到達した形状となる第2の
溝を形成し、前記レジストを除去した後、前記溝を導電
性薄膜により埋め込むことにより、コンタクト孔及び配
線層を同時にしかも簡便に形成することができ、製造単
価を低減することができる。
とのコンタクト孔と配線層を形成する為の溝との両方を
併せ持つレジストパターンを形成し、前記絶縁膜を順テ
ーパー状にエッチングすることにより特定寸法幅以下の
配線層形成用のパターンでは前記絶縁膜の途中まででエ
ッチングが終了した形状となる第1の溝と、かつ特定寸
法幅以上のコンタクト孔形成用のパターンでは前記絶縁
膜の下地にまでエッチングが到達した形状となる第2の
溝を形成し、前記レジストを除去した後、前記溝を導電
性薄膜により埋め込むことにより、コンタクト孔及び配
線層を同時にしかも簡便に形成することができ、製造単
価を低減することができる。
【図1】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の工程断面図
造方法の工程断面図
【図2】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法に使用するマスクパターンの平面図及び対応する
工程断面図
造方法に使用するマスクパターンの平面図及び対応する
工程断面図
【図3】本発明の第2の実施例における半導体装置の製
造方法の工程断面図
造方法の工程断面図
【図4】従来の半導体装置の製造方法の工程断面図
【図5】J.L.Yehらによる従来の半導体装置の製造方
法の工程断面図
法の工程断面図
【図6】J.L.Yehらによる従来の半導体装置の製造方
法に使用するマスクパターンの平面図及び対応する工程
断面図
法に使用するマスクパターンの平面図及び対応する工程
断面図
10 半導体基板 11 BPSG膜 12 ポリシリコン膜 13 アルミ配線層 21、22、23 レジストパターン 31 コンタクト孔 41、42 W膜 51 側壁堆積物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 幹夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】半導体基板上に、絶縁膜を形成する工程
と、 その絶縁膜上に抜きパターンでかつパターンの短辺の幅
が少なくとも2種類以上であるレジストパターンを形成
する工程と、 前記レジストパターンをマスクに前記絶縁膜を順テーパ
ー状にエッチングすることにより、特定寸法幅以下のパ
ターンでは前記絶縁膜の途中まででエッチングが終了し
た形状となる第1の溝と、かつ特定寸法幅以上のパター
ンでは前記絶縁膜の下地にまでエッチングが到達した形
状となる第2の溝を形成する工程と、 前記レジストを除去した後、前記第1および第2の溝を
導電性薄膜により埋め込む工程とを備えた半導体装置の
製造方法。 - 【請求項2】前記絶縁膜のエッチングを少なくとも2段
階で行う事とし、初めに下地が露出しない程度に垂直に
エッチングし、その後前記絶縁膜をテーパー状にエッチ
ングすることにより溝を形成することを特徴とする請求
項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】前記第2の溝の幅が、前記第1の溝の幅の
2倍以上であることを特徴する請求項1または2記載の
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24900393A JPH07106277A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24900393A JPH07106277A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07106277A true JPH07106277A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17186569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24900393A Pending JPH07106277A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07106277A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100365937B1 (ko) * | 1995-12-29 | 2003-03-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 구리금속배선형성방법 |
KR100367496B1 (ko) * | 1995-12-15 | 2003-03-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의콘택홀형성방법 |
KR100515075B1 (ko) * | 1998-06-30 | 2006-01-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 매립배선 형성방법 |
KR100550776B1 (ko) * | 1999-07-27 | 2006-02-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 금속배선 형성방법 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24900393A patent/JPH07106277A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100367496B1 (ko) * | 1995-12-15 | 2003-03-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의콘택홀형성방법 |
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